1

Wydział

Nr zespołu

Imię i nazwisko

Punkty z przygotowania i
wykonania ćwiczenia

Kierunek

Nr ćwiczenia

Tytuł ćwiczenia

Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy

Punkty ze sprawozdania i
końcowego testu

Grupa

Data wyko-
nania

Punktacja końcowa

1.

Wiadomości wstępne

W poniższej tabeli należy udzielić zwięzłej odpowiedzi na trzy pytania wskazane przez Prowadzącego
ćwiczenie. Treści pytań, odpowiadające podanym numerom, znajdują się na odwrocie arkusza.

Pytanie nr

Odpowiedź

……………..

……………..

……………..

2

Ćwiczenie 7. Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy

1. Podaj definicję współczynnika lepkości cieczy. Jaki jest jego wymiar?

2. Od czego zależy współczynnik lepkości cieczy? Jakie przepływy cieczy nazywamy laminarnymi?

3. Narysuj i objaśnij siły, które działają na kulkę spadającą w cieczy. Jakim ruchem porusza się ona
po dostatecznie długim czasie opadania?

4. Podaj prawo Archimedesa (słownie i w postaci wzoru).

5. Podaj prawo Stokesa (objaśnij symbole). Kiedy możemy go stosować?

6. Podaj definicję gęstości ciała. Od czego zależy gęstość ciała? Opisz metodę, jaką wyznacza się
gęstość oleju w tym ćwiczeniu.

7. Czego dotyczy poprawka Landenburga? Jaki ma ona wpływ na wartość obliczonego współczyn-

nika lepkości?

3

2.

Dane pomiarowe

2.1 Wyznaczanie gęstości oleju

Tabela 1. Pomiar gęstości oleju

ℎ

[cm]

ℎ

[cm]

ℎ

[cm]

Połowa

przedziału

granicznego

∆ℎ [cm]

ℎ − ℎ

[cm]

ℎ − ℎ

[cm]

[kg/m

3

]

t

[

o

C]

[kg/m

3

]

2.2 Sprawdzenie warunków jednostajności ruchu i stosowalności prawa Stokesa

Tabela 2. Sprawdzenie warunków stosowalności wzoru na współczynnik lepkości

L.p.

[mm]

kg

m

kg

m

g

m

s

cm

s

=

( − )

18

[Pa ∙ s]

!"

1.

2.

2.3 Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy

Tabela 3. Pomiar współczynnika lepkości oleju

Lp.

[mm]

#

[cm]

#

[cm]

# = # − #

[cm]

$

[s]

%

[cm]

1.

2.

3.

4.

5.

Przedziały graniczne

∆

&

[mm]

∆

&

# [cm]

∆

&

# [cm]

∆

&

$ [s]

∆

&

%[cm]

4

3.

Opracowanie danych pomiarowych dla pomiarów

3.1 Obliczanie gęstości oleju

Gęstość oleju

Przy szacowaniu niepewności poziomu

ℎ przyjmij rozkład

trójkątny prawdopodobieństwa.

[kg/m

3

]

Niepewności

'

(

(ℎ)

[cm]

'

)

( )

[kg/m

3

]

'

)

( ) =

'

(

(ℎ)

(ℎ − ℎ ) *(ℎ − ℎ ) + (ℎ − ℎ ) + (ℎ − ℎ )

3.2 Obliczanie współczynnika lepkości oleju

Średnica kulki

Droga

#

Czas spadania

$

Szybkość

Średnia wartość

średnicy

Średnia wartość drogi

Średni czas

[m/s]

̅ [mm]

#̅ [cm]

$̅ [s]

niepewność złożona

niepewność liczona

metodą A

niepewność liczona meto-

dą A,

'

-

(# ) [cm]

niepewność liczona meto-

dą A

'( ) [m/s]

'

-

( ) [mm]

'

-

($) [s]

'

-

(# ) [cm]

niepewność względna

niepewność liczona

metodą B

niepewność liczona meto-

dą B

100·

'( )/

'

(

( ) [mm]

niepewność liczona meto-

dą B,

'

(

(#) [cm]

'

(

($) [s]

Średnica cylindra

niepewność złożona

niepewność złożona

niepewność złożona

'

)

( ) [mm]

'

)

(#) [cm]

'

)

($) [s]

% [m]

niepewność procentowa

niepewność procentowa

niepewność procentowa

niepewność liczona

metodą B

'

(

(%) [m]

100·u(d)/d

100·u(s)/s

100·u(

$)/ $

5

Współczynnik lepkości

Współczynnik lepkości obliczony z

uwzględnieniem poprawki Landenburga

[Pa

⋅

s]

. [Pa

⋅

s]

Niepewność względna

'( )/

Niepewność złożona

'

)

(.) [Pa

⋅

s]

Niepewność złożona

'

)

( ) [Pa

⋅

s]

Niepewność względna

'(.)/ .

Do obliczenia niepewności złożonych współczynników lepkości korzystamy ze wzorów:

'

)

( ) = ∙ /

'

)

( )

( − ) +

4'

)

( )

+

'

)

( )

,

'

)

(.) = . ∙ /2

'

)

( )

3 + 4

2,4

% + 2,4 6 78

'

)

(%)

% 9 + 8

'

)

( )

9 : .